中图分类号：TM93

文献标识码：A

摘要

本文以节能环保、低成本为研究目的，根据成型设备控制要求，设计出一种生物质燃料成型设备的电气控制系统，包括电气原理图设计、电气元器件选型及PLC程序编程等。成型设备是制造生物质燃料的工作母机，通过本文的研究，为生物质燃料成型技术的推广发展提供了理论依据，为生物质燃料的商业化推广奠定了基础。关键词生物质燃料成型设备电气控制

AStudyontheDesignofElectricalControlSystemforBiomassFuelsMoldingEquipment//YangFeng

AbstractWiththepurposeofenergysaving,environmentalpr-otectionandlowcost,accordingtothecontrolrequirementsofthemoldingequipment,thearticledesignsanelectricalcontrolsystemofbiomassfuelformingequipment,whichincludesthedesignofelectricalschematics,electricalcomponentselectionandPLCprogrammingandsoon.Moldingequipmentsarema-chinetoolsofproducingbiomassfuels.Throughthearticleresearch,itprovidesatheoreticalbasisforthedevelopmentofbiomassfuelsmoldingtechnology,andthefoundationofthecommercializationbyusingthebiomassfuels.

Keywordsbiomassfuel;moldingequipment;electricalcontrolAuthor'saddressHuaibeiPowerSupplyCompany,235000,Huaibei,Anhui,China

1电气控制概述

电气控制元件是构成控制系统的最基本组件，它的性能直接影响控制系统是否能正常工作。电气元件能根据外界现场信号或操作信号的要求，手动或自动改变系统参数、状态，实现对被控对象的测量、保护、指示以及调节[1-2]。

电气控制电路主要有电动机直接起动控制线路、电动机降压起动控制电路、电动机减压制动控制电路和双速异步电动机的高压低速控制电路[3]。

对容量较小，直接起动对电网不产生影响而且工作要求简单的电动机，可以用手动开关在动力电路中接通电源

直接起动。对较大容量的笼型异步电机（>10kW）因起动电流大，常采用减压起动方式来起动[4]

。该成型设备的电动机采用了直接起动和降压起动两种控制电路。

2电气控制系统设计

成型设备共采用五台三相笼型异步电机（主轴驱动电机、液压泵站电机、皮带电机、穿绳电机、变频电机）和一台变频器，另外要实现部分PLC控制。它们的控制要求如下：1）主轴驱动电机，功率55kW，要求实现星型连接起动，三角形连接运行。2）液压泵站电机，功率37kW。3）皮带电机，功率5.5kW，用于输送物料。4）穿绳电机，功率1.1kW，用于穿绳。5）变频电机，功率3.0kW，与变频器相连。6）变频器，用于控制变频电机的输出转速。变频器要求实现高、中、低三个档次转速。7）PLC，用于控制皮带电机启停，穿绳电机正反转、液压卸荷起停、变频器起停、复位等。７６

文章编号：1672-7894（2012）12-0076-02

电气原理图设计是有一定要求的，图1为生物质成型设备电气控制原理图。低压断路器QF0将三相交流电源引入。主电机电路通过QF1、FR1、KM1、KM2、KM3的组合实现电机星型降压起动和三角形运行。主泵电机电路通过QF2、FR2、KM4、KM5、KM6的组合可实现电机星型降压起动和三角形运行。具体如图所示。

主开关主电机电路主泵电机电路接口电源皮带电机穿绳电机变频器

L1QFOUOL2320AVO

L3WONPE

1A2A

3F0F0F4

A5

A6AO5O0OA

F5F3F5211O2O.216O.1111333

555777

999

UVWUVWUVWUVWUVW0

112

3

46

MMM5

M7M8

9MM1

M000

1KKKM1KKKK0KMUKKU1V22

2

444WUVWUVW666

8

88

UVWUVW55kWM

37kWM

开关PLCFR3

FR4RSTR1S1FR1

FR2

电源电源

UVW

FR5

5.5kWM

M

1.1kW

ML+

vM

3.0kW

9

1

A11KAAKKKM7

KM8KM9

N

图1生物质成型设备电气原理图

在控制电路设计中，成型设备控制电路分两部分，PLC

控制部起动/停止分及非△-运行过载保护QF7PLC控制部分。

非PLC

SB1

控制电SB2

KM1路主要

KM3指主电FR1

KM1KM1路控制

电路和

KM2

KM3主泵控KM3

KM1KM2制电路。PLC控制主要

图2主电路控制电路指皮带

起动/停止△-运行过载保护电机启

QF8停，穿绳

电机正

SB3反转、活塞杆运SB4KM4KM6

动、变频器起停、

KM4KM4FR2

复位等

KM5

KM6信号的

KM6KM4

KM5输入、输出等。各图3主泵电机控制电路控制电

路图如图2、图3所示。